基于建構(gòu)主義的“油脂工藝學”實驗教學改革初探

吳　偉，吳曉娟，林親錄，周文化

（中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，湖南長沙　410004）

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基于建構(gòu)主義的“油脂工藝學”實驗教學改革初探

吳偉，吳曉娟，林親錄，周文化

（中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，湖南長沙410004）

摘要：“油脂工藝學”實驗是高等院校糧食工程專業(yè)學生的一門必修課。為了提高“油脂工藝學”實驗教學質(zhì)量，在分析“油脂工藝學”實驗教學存在問題的基礎(chǔ)上，應(yīng)用建構(gòu)主義理論，從教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等方面對“油脂工藝學”實驗進行改革。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；“油脂工藝學”實驗；教學改革

0　引言

“油脂工藝學”是一門理論性、實踐性很強的課程，其主要目的是使學生系統(tǒng)掌握油料（主要是植物油料）化學組成及制油特點，油料預(yù)處理、毛油制取、油脂精煉、油脂改性與調(diào)制以及主要油脂產(chǎn)品的加工工藝等。在“油脂工藝學”教學過程中增加實驗教學環(huán)節(jié)，不僅能夠增強學生對基本概念和規(guī)律的理解，而且可以更好地培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)、創(chuàng)新意識和動手能力。

建構(gòu)主義是目前最為先進的教育方法之一[1]。建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定情境即社會文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。建構(gòu)主義學習理論強調(diào)以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進者[2]。目前，建構(gòu)主義理論已經(jīng)在高校英語、生物等基礎(chǔ)課程中廣泛應(yīng)用[3-4]，但在食品科學與工程領(lǐng)域相關(guān)的專業(yè)課方面，尤其是實驗教學方面應(yīng)用較少。針對現(xiàn)階段“油脂工藝學”實驗教學過程中存在的諸多問題，應(yīng)用建構(gòu)主義理論，從實驗教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等方面進行優(yōu)化與改革。

1“油脂工藝學”及其實驗教學現(xiàn)狀

“油脂工藝學”是一門涉及學科廣（無機化學、有機化學、物理化學、生物化學、微生物學、物理學、電工學、化學工程原理等）、采用技術(shù)多（傳熱、傳質(zhì)、萃取、蒸餾、干燥等工程技術(shù)），并且加工原料種類繁多（木本植物油料、草本植物油料、動物、微生物等）的應(yīng)用科學[5]?！坝椭に噷W”中新的突破，常常是通過新的實驗技術(shù)得以實現(xiàn)。然而長期以來，受傳統(tǒng)教學模式固化、實驗經(jīng)費不足等影響，“油脂工藝學”實驗教學未被給予足夠重視，存在諸多問題。

1.1教學內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

近年來，根據(jù)學校食品科學與工程專業(yè)油脂工程方向教學大綱，“油脂工藝學”實驗課程主要講授了油脂水化脫膠、油脂堿煉脫酸、油脂吸附脫色、油脂真空脫臭，以及油脂化學品質(zhì)分析等內(nèi)容[6]。盡管這些內(nèi)容都是“油脂工藝學”實驗課程核心的部分，但是隨著油脂精煉、油脂加工副產(chǎn)物綜合利用等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，油脂酯交換、酯化、氫化等技術(shù)的革新，這些內(nèi)容已難以滿足學生畢業(yè)后從事油脂生產(chǎn)行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域科學研究的素質(zhì)需求。

1.2教學模式較為落后

傳統(tǒng)的教學模式主要有滿堂灌式教學模式、唯理型教學模式和應(yīng)考型教學模式，其主旨在于以課堂教學為中心，以教師和書本為中心[4]。目前，“油脂工藝學”實驗教學普遍采用的是“灌入式”教學模式。這種教學模式忽視了學生的主體性，簡單地將油脂工藝知識看成是一種可以由教師傳遞給學生的客觀經(jīng)驗。簡單來講，幾乎整個實驗教學過程都是由教師安排好實驗內(nèi)容，準備好實驗儀器，講解清楚實驗原理，擬定出實驗步驟，甚至還設(shè)計好記錄數(shù)據(jù)所需的表格。然后，學生不用動腦思考，只要按照擬定的步驟去做，就能成功地測定數(shù)據(jù)，完成實驗。這種教學模式注重概念和理論準確性及知識系統(tǒng)性，但是卻很難激發(fā)學生深層的學習動機和興趣，不利于學生個性和主體意識的發(fā)展，以及協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的鍛煉。

1.3考核方式不夠科學

考核環(huán)節(jié)是衡量實驗教學質(zhì)量的依據(jù)，是提高教學質(zhì)量的保證，是完善教學的重要環(huán)節(jié)，也是推動實驗教學活動不斷前進的重要手段。與該校開設(shè)的其他實驗課程相似，“油脂工藝學”實驗課程最終成績包括考勤（10％）、操作技能（30％）、實驗報告（60％）等3個部分。但是由于教學內(nèi)容陳舊和教學模式固化，有些學生因缺乏興趣不做實驗，抄襲實驗報告；有些學生為了應(yīng)付考勤來做實驗，依葫蘆畫瓢，缺乏思考；即使認真做實驗的學生也認為實驗考核只能部分反應(yīng)自己的實驗?zāi)芰?，甚至認為實驗考核幾乎不能反應(yīng)自己的實驗?zāi)芰退健？己伺c評價已成為實驗教學實踐中最為困難的一個方面。

2基于建構(gòu)主義的“油脂工藝學”實驗教學優(yōu)化

建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下以學生為中心的學習。教師若要成為學生建構(gòu)意義的幫助者，需要激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生形成良好的學習動機；通過提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，創(chuàng)設(shè)有助于教學內(nèi)容實現(xiàn)的情境，幫助學生建構(gòu)當前所學知識的意義；在創(chuàng)設(shè)的學習環(huán)境和條件下組織協(xié)作學習，并對協(xié)作學習的過程進行有效指導(dǎo)，使之導(dǎo)向有意義的建構(gòu)。因而，建構(gòu)主義學習環(huán)境包含情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)等四大要素。

2.1基于情景設(shè)置的教學內(nèi)容優(yōu)化

傳統(tǒng)“油脂工藝學”實驗課程內(nèi)容均為驗證性實驗。以大豆油堿煉脫酸實驗為例，教師通常為學生準好一定酸值的脫膠豆油和相關(guān)儀器設(shè)備，告訴學生堿煉脫酸原理和加堿量計算方法，學生只需嚴格按照給定的工藝參數(shù)操作，即可得到符合質(zhì)量標準的脫酸豆油。但是，通過簡單的驗證性實驗鍛煉的學生充其量只能是合格的車間操作工人。為了真正適應(yīng)油脂生產(chǎn)企業(yè)的崗位需要，教師可按照從原料入廠到成品油出廠整個生產(chǎn)過程，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工藝與檢驗流程重新設(shè)置教學內(nèi)容，將驗證性實驗改為探索性綜合實驗。在實驗教學開始前的理論課上，準備多家企業(yè)提供的油脂壓榨（或浸出）、毛油精煉、成品油灌裝成套生產(chǎn)線視頻，創(chuàng)設(shè)有助于教學內(nèi)容實現(xiàn)的情境，讓學生對油脂生產(chǎn)過程形成感性認識。在預(yù)習課上，以大豆油生產(chǎn)實踐為例講解油脂水化脫膠、堿煉脫酸、吸附脫色、真空脫臭的原理和主要參數(shù)，以及各階段需要滿足的質(zhì)量指標，提示新舊知識之間的聯(lián)系，然后安排探索性實驗內(nèi)容。學生可以自主選擇大豆、米糠、花生、油菜籽、油茶籽等油料為原料，根據(jù)油料特性確定毛油提?。▔赫ァ⒔?、微波萃取等）、脫膠（水化脫膠或酶法脫膠）、脫酸（堿煉脫酸或蒸餾脫酸）、脫色、脫臭等工藝步驟和參數(shù)，以及成品油所需達到的等級和品質(zhì)指標，在此基礎(chǔ)上再進行油脂酯化、氫化、水解等實驗。在實驗過程中，學生根據(jù)自己設(shè)計的方案和工藝參數(shù)開展實驗，不斷發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，獲得更多的知識意義建構(gòu)。

2.2基于協(xié)作交流的教學方法優(yōu)化

建構(gòu)主義教學模式相應(yīng)的教學方法主要有支架式教學、拋錨式教學和隨機進入教學[3]，在“油脂工藝學”探索性綜合實驗教學中，教師仍然以小組為學習單位，采用拋錨式教學方法。拋錨式教學是以真實事例或問題為基礎(chǔ)，讓學生在自主解決問題的過程中體會事物之間的關(guān)聯(lián)，完成意義建構(gòu)。以米糠油精煉實驗為例，學生需要通過調(diào)研、討論、決策、實施、評價等步驟來實施。

（1）調(diào)研。學生通過查閱文獻、走訪企業(yè)、市場調(diào)查等初步確定實驗?zāi)繕?，可以生產(chǎn)出什么等級的米糠油，通過哪些實驗步驟可以實現(xiàn)，實驗過程中需要檢測哪些關(guān)鍵指標，產(chǎn)品最終能夠達到什么樣的品質(zhì)指標。

（2）討論。小組成員交流討論，不同觀點交鋒、補充、修正，形成初步的實驗方案并提交給教師。教師根據(jù)實驗室具備的設(shè)施條件，推測初步的實驗方案是否可行，給出合理的修改建議。例如，根據(jù)米糠原料的新鮮程度是否需要增加穩(wěn)定化工藝，米糠毛油酸價過高是否需要二道堿煉，脫酸和脫臭工藝是否可以組合進行。

（3）決策。小組經(jīng)過反復(fù)討論和咨詢，形成實驗方案，撰寫預(yù)習報告。

（4）實施。小組按照預(yù)習報告中的實驗方案準備原料、試劑、儀器設(shè)備，并進行實驗。在實驗過程中遇到問題，再進行方案調(diào)整，以實現(xiàn)實驗?zāi)繕恕?/p>

（5）評價通過組內(nèi)評價（包括自我評價），總結(jié)實驗過程中運用的基礎(chǔ)知識、遇到的瓶頸問題以及獲得的綜合能力。通過教師評價，進一步調(diào)動學生的學習主動性，促使學生學會探索知識形成的規(guī)律，提高分析和解決問題的能力。

2.3基于意義建構(gòu)的考核方式優(yōu)化

基于意義構(gòu)建的考核方式應(yīng)該與培養(yǎng)目標高度一致，即通過該課程的學習，讓學生掌握油脂及其主要副產(chǎn)品生產(chǎn)的主要工藝過程及相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備，培養(yǎng)學生成為油脂工程師所需的科學素質(zhì)、創(chuàng)新意識和動手能力。因此，應(yīng)將實驗課程的考核評價分為知識和技能、思維和方法、習慣和態(tài)度3個層面。知識和技能主要考察學生的基礎(chǔ)理論知識和實踐操作技能，考評計分占比為50％；思維和方法主要考察學生查閱資料能力、實驗方案設(shè)計和處理問題能力，考評計分占比為40％；習慣和態(tài)度主要考察學生預(yù)習情況、課堂考勤和組內(nèi)協(xié)作情況，考評計分占比為10％。與其他高校一樣，教師在“油脂工藝學”實驗教學中，仍然是以課堂表現(xiàn)、預(yù)習報告、實驗報告等3個方面作為考評依據(jù)[6]?？荚u主體除了教師，還在需要學生相互協(xié)作的環(huán)節(jié)增加了組內(nèi)考評，考評計分占比達到了15％。

“油脂工藝學”實驗課程綜合考核與評價見表1。

研究發(fā)現(xiàn)，基于意義構(gòu)建的實驗課程考核方式在帶動學生對“油脂工藝學”實驗教學培養(yǎng)目標的認識上有明顯地促進作用。尤其是思維和方法考評計分比例的增加，使學生不論是查閱資料的能力還是撰寫預(yù)習報告的認真程度均有了明顯改進。由于學生在實驗前已做了充分準備，實驗結(jié)果也得到明顯改善，基本上都能按照自行設(shè)計的實驗方案生產(chǎn)出符合產(chǎn)品標準的食用油，而且能夠?qū)ΤＲ?guī)油脂做一些簡單的改性研究。

表1　“油脂工藝學”實驗課程綜合考核與評價

3　結(jié)論

針對現(xiàn)階段“油脂工藝學”實驗教學過程中存在的教學內(nèi)容缺乏創(chuàng)新、教學模式較為落后、考核方式不夠科學等問題，充分利用建構(gòu)主義理論中的情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)等四大要素，從教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等3個方面進行全面優(yōu)化和改革探索。通過教學改革，培養(yǎng)了學生主動學習、相互協(xié)作、樂于思考的學習質(zhì)量，使學生掌握了油脂及其主要副產(chǎn)品生產(chǎn)的主要工藝及相關(guān)設(shè)備，并且能夠在此基礎(chǔ)上進行油脂改性等簡單的探索性研究。

參考文獻：

[1]吳偉，高迪，宋黨育，等.建構(gòu)主義理論在煤炭院校“石油天然氣地質(zhì)學”課程教學改革中的指導(dǎo)[J] .中國地質(zhì)教育，2012，21（1）：84-88.

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Preliminary Study on Experimental Teaching Reform of Oils and Fats Technology Based on Constructivism

WU Wei，WU Xiaojuan，LIN Qinlu，ZHOU Wenhua
（College of Food Science and Engineering，Central South University of Forestry and Technology，Changsha，Hu'nan 410004，China）

Abstract：Oils and Fats Technology experiment is a compulsory course of grain engineering speciality in college. In order to improve the quality of experimental teaching of oils and fats technology，the existing problems of experimental teaching of oil and fats technology is firstly analyzed，and then the teaching content，teaching methods，and assessment of Oils and Fats technology experiment are reformed by using the theory of constructivism.

Key words：constructivism；Oils and Fats Technology experiment；teaching reform

作者簡介：吳偉（1981—），男，博士，副教授，研究方向為糧油加工。

基金項目：中南林業(yè)科技大學校級教學改革項目（201505）。

收稿日期：2016- 01- 06

文章編號：1671- 9646（2016）03a- 0075- 03

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.021